ерйозного порушення його масогабаритних характеристик.
. камера повинна бути чутлива до ІК-діапазону;
. роздільна здатність зображення з веб-камери не повинна бути менше 640х480 пікселів;
. частота веб-камери не повинна бути менше 25 кадрів/сек;
. з урахуванням дальності розташування мішені (L=5м) кут огляду камери повинен бути в переділах 15 ° - 25 °; при великих кутах огляду виникає необхідність застосування коректує оптики;
Розглянемо характеристики та ціни на веб-камери (Таблиця 1) [8].
Таблиця 1 - Огляд характеристик і цін веб-камер на сьогоднішній день.
ФотоНазваніе і характерістікіЦена Sven IC - 310 Дозвіл - 640x480 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування ручна Кут огляду 61 ° Мікрофон - нет390руб. Ritmix 640x480 [RVC - 025M] Дозвіл - 1280х1024 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування ручна Кут огляду 54 ° Мікрофон - 3,5мм Jack390руб. A4Tech PK - 130MG (J) Дозвіл - 640x480 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування ручна Кут огляду 73 ° Мікрофон - нет450руб. Sven IC - 525 Дозвіл - 1280х1024 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування ручна Кут огляду 57 ° Мікрофон - usb720руб. DNS - 0307AS Дозвіл - 640х480 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування ручна Кут огляду 60 ° Мікрофон - usb540 руб. Logitech HD Webcam C615 Дозвіл - 1920х1080 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування автоматичне Кут огляду 74 ° Мікрофон - usb2590руб. Microsoft LifeCam HD - 6000 Дозвіл - 1280х720 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування автоматичне Кут огляду 66 ° Мікрофон - usb2450руб. Logitech HD Webcam C270 Дозвіл - 1280х720 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування автоматичне Кут огляду 66 ° Мікрофон - usb990руб. A4Tech PK - 331F Дозвіл - 640х480 Частота кадрів - 30 кадр/с Фокусування ручна Кут огляду 54 ° Мікрофон - usb590руб.
Для створення стрілецького тренажера застосована веб-камера Genius iSlim +1300 AF (малюнок 1).
Малюнок 1 - Веб-камера Genius.
Характеристики:
х480 при 30кадр/сек.;
х1024 при 9кадр/сек.;
Кут огляду 50 °;
Фокусування автоматичне;
Мікрофон - usb.
Веб-камера встановлюється на стовбур імітатора зброї. З частотою 30 кадрів/сек формує відеосигнал в ІК-діапазоні з зображенням світлового плями від ІЧ-діода, встановленого над монітором (проекційним екраном). Інфрачервоний світлодіод постійно світиться, але не видний людині. До координатам опорного світлодіода здійснюється прив'язка системи визначення координат точки прицілювання. У комп'ютер зображення передається за допомогою інтерфейсу передачі даних USB.
У загальному випадку тренажер повинен працювати з будь-якої веб-камерою і проводити тестування її характеристик з метою визначення найбільш придатної в якості реєстратора точки прицілювання.
4.2 Загальний алгоритм програми
Загальний алгоритм наведений на малюнку 2.
Малюнок 2 - Загальний алгоритм програми.
4.3 Розробка алгоритму знаходження плями на зображенні і його оптимізація
З веб-камери в комп'ютер йде потокове зображення з частотою в 30 кадрів в секунду і роздільною здатністю 640х480. Треба на зображенні знайти світел?? е пляму і визначити його центр. Обробка зображення проводиться за допомогою бібліотеки VideoLab 5.04 [9] в середовищі розробки DELPHI 7.0 [10, 11].
Перший алгоритм знаходження плями, який реалізований, був такий. Перебираємо кожен піксель і обчислюємо яскравість за формулою Y=0.299R + 0.587G + 0.114B [12], і якщо яскравість була вищою ніж 252,5, то світлове пляма знайдено. Отже, програма розглядала всі пікселі (640х480=307200) з частотою 30кадрів/сек, і знаходила останній яскравий піксель світлового плями. А це дуже трудомістка робота для офісного комп'ютера.
Оптимізація:
. Доданий прапор про те, що знайдений яскравий піксель, який зупиняв пошук після першого знайденого яскравого пікселя. Так як діод знаходиться над екраном, то світлове пляма, при стрілянині, на зображенні веб-камери, знаходиться завжди вище центру. Отже, оптимізація ефективна як мінімум удвічі. І є залежність, ніж діод на зображенні веб-камери вище, тим менше турбувалися перебрати пікселів. Таким чином, перебувала координата першого пікселя світлового плями.
. Далі вирішено розглядати не підряд пікселі, а з якимось кроком. По вертикалі і горизонталі зроблено крок рівний двом. Тобто я розглядав тільки чверть усіх пікселів, отже, і оптимізація ефективна в 4раза. На малюнку ...
